基坑支护遇防空洞的处理新技术

中建七局总承包公司 郑州 450004

1 工程概况

郑州市区中心某基坑深度18.0 m，3 层地下室，基坑周长777 m。基坑四周施工场地狭小如图1所示，西侧1-1剖面紧邻2 层地下商场；南侧4-4剖面基坑边临边3.5 m处为3 层砖混结构文物保护馆；北部为已建3 层售楼部；东侧3-3剖面为施工道路。

防空洞分别位于基坑6-6剖面，东侧平行于基坑支护平面长约为50 m，距基坑顶面4.5 m，宽约为1.5 m，高2.5 m；距地面深度约为4.5 m；南侧平行基坑边长约15 m，距离基坑顶面11 m，宽约为1.5 m，高2.5 m。

图1 基坑平面布置

2 防空洞处理难点分析

南边基坑剖面为市区行驶道路，道路对面为高层建筑，如若该剖面处理不当将产生严重后果。该剖面防空洞距基坑顶面11 m，采用桩锚支护方案，灌注桩长34 m，防空洞位于混凝土灌注桩的正下方，阻碍了混凝土灌注桩的施工。且防空洞深约2.5 m，顶板和底板厚约350 mm（图2）。如果采用常规的防空洞废弃开挖处理办法，则基坑开挖深度将达到14 m，这势必对周边市区道路及高层建筑的位移和沉降产生极大的影响，甚至导致施工道路及建筑物的倒塌。此外，防空洞厚350 mm，如何保证混凝土灌注桩穿过防空洞成为施工的一个难点问题。

图2 防空洞布置及剖面

3 防空洞处理方案

在桩旋挖机挖至自然地面-11.0 m时，旋挖机钻头出现钻进困难问题，为了确保基坑支护的安全，决定在混凝土灌注桩下凿开桩径大小的洞口，进入以探究防空洞的分布形态。该剖面原设计方案桩锚支护方案，桩径大小为1 m，桩长为32 m，水平间距为1.5 m，9 根混凝土灌注桩穿过防空洞。

如若采用开挖回填法，即挖掘机清除防空洞并选用不同的回填材料分层夯实至桩顶设计标高，随后再施工灌注桩，该方法能真实展现防空洞的面貌，但开挖基坑深度将达到14 m左右，开挖不能保证周围环境的稳定。

经商讨后采用以下方案：旋挖机挖孔施工时选用Φ1.2 m的钻头，挖孔至防空洞顶标高位置，施工人员进入桩孔内采用钻头分别凿穿防空洞的顶面、底面，施工时需确保凿开的防空洞顶面、底面中心与桩孔中心重合，并清除防空洞内杂物。随后采用Φ1 m钻头的旋挖机施工至设计标高。

4 施工要点[1-7]

4.1 测量定位、钻机就位

依据甲方提供的高程及坐标基准点，复核后建立施工现场平面坐标系，结合现场的实际情况进行引测确定相应的测量控制点，并进一步放线得到各桩位位置。埋设厚5 mm、Φ1.2 m、长1.5 m钢板卷焊而成的护筒，其中心与桩位对中。采用旋挖机干作业成孔，钻机就位之前需确保桩位、垂直度在误差范围内。

4.2 成孔至防空洞顶、人工凿孔

钻孔前先将桩位点以1.5 m为半径侧向引2 点，采用Φ1.2 m的旋挖机干作业施工，依靠钻头回转破碎土层，导入钻斗后卸出桩内土体，如此反复钻孔至防空洞顶处。

施工人员套上安全绳进入孔内，采用电压空压机进行人工钻进。钻穿2.5 m防空洞的顶部和底部，人工破碎防空洞水平Φ1.2 m垂直范围内物件，并清理运出孔内杂物。

4.3 钻孔验孔、清孔

防空洞下采用Φ1 m的短螺旋钻头进行干作业施工，钻进至设计标高， 采用测量绳进行验证桩身是否施工到设计标高，并将桩孔底部的沉渣利用气举反循环清空工艺进行清除。

4.4 安放钢筋笼、灌注混凝土

将Φ1 m、长32 m的钢筋笼垂直吊放进入桩孔。钢筋笼制作及安装定位的误差应在允许误差范围之内。置入导管，贯入强度等级为C30的混凝土至指定标高处。

处置方案如图3所示。

图3 处理方案的立面和平面示意

5 结语

本工程遇防空洞的处理方案，巧妙避开了防空洞造成施工的困难，且对周边建筑、施工道路进行了监测，水平及沉降位移均微小。该处理方案将防空洞底面直径设计为1.2 m、底面以下设计为1.0 m，将Φ1.2 m、高3 m、壁厚3.5 mm的护筒牢固地固定住。钢护筒的设置解决了混凝土灌注桩成孔难、大量混凝土灌注到防空洞内造成的浪费问题，充分满足了技术的可行性、经济的合理性、施工安全性的要求。